Курсовая работа: Система автоматического управления манипулятором робота-лунохода
Рисунок 13. Схема Шиклая
Входной ток, протекая через базу транзистора Т1 открывает его. Возникает ток коллектора Iк1 , который является током базы для n-p-n транзистора Т3. В нем возникает ток коллектора, который протекает через базу второго транзистора. Под действием этого тока он открывается и в нем возникает ток коллектора Ik 2 . Общий коэффициент усиления схемы также составляет 40000, но уже при меньшем падении напряжения (1В).
Режим реверса реализуется с введением второго транзистора (n-p-n), показанного на схеме ниже:
Рисунок 14. Схема с режимом реверса
Ток, протекая через базу транзистора Т2 открывает его и возникает Ik 2 .
Для исключения влияния температурного фактора на разрабатываемую схему вместо управления двигателем по напряжению будем использовать управление двигателем по току. Для этого в цепь включается прецизионный по температуре резистор очень небольшого сопротивления 0.01 Ом. В этом случае при изменении температуры сопротивление резистора изменится незначительно, что как раз и дает устойчивость системы к температурному фактору. Падение напряжения на резисторе составляет:
Uпал = 0.01Ом * 10А = 0.1В
Это очень малая величина, которая не сказывается на КПД двигателя.
Рисунок 15. Схема управления двигателем по току
Рассчитаем необходимый коэффициент усиления в цепи обратной связи:
Мощность, рассеиваемую на транзисторе, можно найти по формуле:
Построим график зависимости рассеиваемой мощности Pтр от напряжения нагрузки Uн :
Рисунок 16. График рассеиваемой мощности
Из графика видно, что максимум рассеиваемой мощности приходится на напряжение ½ Eпит на нагрузке. Следует учитывать, что для отвода 10 Вт рассеиваемой мощности необходимо пространство объемом 1 литр.
Так как двигатель обладает высокой постоянной времени, то он будет продолжать вращаться еще некоторое время после снятия питания. Это свойство используют в импульсных схемах, где напряжение на нагрузку подается не постоянно, а импульсами. Двигатель в этом случае работает в так называем квазилинейном режиме.
Существует множество видов модуляции. Наиболее известные это:
1. Широтно-импульсная модуляция (ШИМ)
2. Частотно-импульсная модуляция (ЧИМ)
3. Амплитудно-импульсная модуляция (АИМ)
4. Импульсная модуляция (ИМ)